專(zhuān)利名稱(chēng)：超短波感光成像的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用攝像裝置令超短波感光成像的方法。
利用天文望遠(yuǎn)鏡在膠片上感光成像可以拍攝到人類(lèi)的眼睛利用同類(lèi)裝置觀(guān)測(cè)不到的暗星，因?yàn)槿祟?lèi)的眼睛是采取同步處理接收到的可見(jiàn)光信號(hào)的，雖然其靈敏度很高，但如果光源太弱，就無(wú)法觀(guān)測(cè)到目標(biāo)。而利用膠片則可以把極弱的光信號(hào)通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的曝光，將其積累到膠片上感光成像，即使被觀(guān)測(cè)目標(biāo)發(fā)出的光信號(hào)弱到以單個(gè)光子間斷地到達(dá)膠片上，也有可能被膠片記錄在案，只要相應(yīng)地延長(zhǎng)曝光時(shí)間，就依然會(huì)使目標(biāo)在膠片上感光成像，使我們可以清楚地觀(guān)測(cè)到目標(biāo)所在的方位。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各國(guó)制造的軍用飛行器愈來(lái)愈趨于隱形化，例如，美軍裝備的F---117A戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，由于其采用了多種綜合隱形技術(shù)，其雷達(dá)截面積有了很大的縮小，僅僅反射回很弱的超短波信號(hào)，利用雷達(dá)裝置很難在遠(yuǎn)距離上發(fā)現(xiàn)其方位，因此也不可能對(duì)這類(lèi)隱形的軍用飛行器給其它國(guó)家?guī)?lái)的危險(xiǎn)進(jìn)行必要的防范。
本發(fā)明提供了一種利用攝像裝置令超短波感光成像的方法，其目的是利用該方法觀(guān)測(cè)包括隱形的軍用飛行器在內(nèi)的各種飛行器的信號(hào)特征和方位，觀(guān)測(cè)在太空中人造衛(wèi)星的信號(hào)特征和方位，以及地面或海上各種可反射超短波信號(hào)的目標(biāo)的信號(hào)特征和方位。
本發(fā)明還有一個(gè)目的，那就是用于研究宇宙中各種發(fā)出短波信號(hào)的目標(biāo)的信號(hào)特征和方位。
為實(shí)現(xiàn)上述各目的，本發(fā)明提供了一種利用攝像裝置令超短波感光成像的方法，它是令攝像裝置的曝光盒處于超低溫狀態(tài)，利用可透射超短波的材料過(guò)濾掉各種可進(jìn)入曝光盒的可見(jiàn)光和熱輻射，在曝光盒內(nèi)安裝有一塊表面光滑的平板，所述平板通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)及電器控制系統(tǒng)與電源的一極相連接，通過(guò)電器控制系統(tǒng)可使平板帶電及調(diào)控平板上電勢(shì)的高底，所述曝光盒中待曝光的膠片平面平行于平板放置，當(dāng)平板通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)及電器控制系統(tǒng)帶電后，其電場(chǎng)作用使平行于平板放置的待曝光膠片上的感光材料被極化，將感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率降低至超短波頻段，當(dāng)超短波通過(guò)攝像系統(tǒng)的相關(guān)裝置被聚焦到膠片上時(shí)，即令膠片發(fā)生光化離解反應(yīng)，感光成像。
所述曝光盒處于超低溫狀態(tài)是通過(guò)將曝光盒浸泡在液氦或液氮之中來(lái)維持的，液氦或液氮由液壓輸送系統(tǒng)從其生產(chǎn)或儲(chǔ)存裝置中輸送至曝光盒處，所述液壓輸送系統(tǒng)可使膠片受到流體介質(zhì)的壓力作用，壓力作用的量值可通過(guò)液壓輸送系統(tǒng)調(diào)整。
隱形的軍用飛行器及在太空中的人造衛(wèi)星其雷達(dá)截面積雖然很小，但與宇宙深處的天體相比，由于其距離觀(guān)測(cè)點(diǎn)較近，它們?cè)诶走_(dá)發(fā)射裝置照射下所具有的亮度，絕對(duì)要大于那些宇宙深處的暗星。當(dāng)飛行器的飛行方向是朝向觀(guān)測(cè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，或者是在距離觀(guān)測(cè)點(diǎn)較遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管飛行器的飛行速度很快，但它們相對(duì)于觀(guān)測(cè)點(diǎn)的空間方位角變化在一個(gè)較短的時(shí)間里是很小的，這就是說(shuō)，我們可以通過(guò)適當(dāng)?shù)卦黾幽z片的曝光時(shí)間對(duì)飛行器進(jìn)行感光成像。如果再結(jié)合加強(qiáng)對(duì)飛行器的雷達(dá)發(fā)射照射，利用本發(fā)明的超短波感光成像的方法就可以使我們及時(shí)地發(fā)現(xiàn)隱形的軍用飛行器及在太空中的人造衛(wèi)星，以及地面或海上各種可反射超短波信號(hào)的目標(biāo)，對(duì)其信號(hào)特征和方位進(jìn)行分析判定。此外，由于攝像裝置可以?xún)H僅對(duì)準(zhǔn)一個(gè)很小的空間方位角進(jìn)行觀(guān)測(cè)，不受這個(gè)空間方位角之外的信號(hào)源的影響，故其抗干擾能力極強(qiáng)，即使飛行器所在方位分布有許多干擾源，只要該干擾源不是處于飛行器所在的空間方位角上，就可以通過(guò)調(diào)整攝像裝置的鏡頭將干擾源排除掉，使干擾僅僅起照亮被觀(guān)測(cè)目標(biāo)的作用。
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法作進(jìn)一步說(shuō)明。
超短波的頻率遠(yuǎn)低于令感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率，不能使膠片感光。但有事實(shí)表明，感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)可以受到電場(chǎng)作用的影響，當(dāng)我們從膠片盒、曝光盒或暗盒里快速抽拉膠片時(shí)，有時(shí)就會(huì)使膠片產(chǎn)生靜電，帶有靜電的膠片可在紅外線(xiàn)和靜電場(chǎng)的共同作用下在暗室中迅速曝光，產(chǎn)生樹(shù)枝狀黑色條紋或斑狀靜電斑痕。這一現(xiàn)象表明在電場(chǎng)作用下的感光材料會(huì)改變其發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率。
雖然靜電感光現(xiàn)象會(huì)伴隨著膠片對(duì)外放電，如果膠片僅僅帶有少量的電荷而不對(duì)外放電，也不會(huì)使膠片感光。但靜電感光現(xiàn)象的本質(zhì)是電場(chǎng)作用可以改變感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率。感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的，當(dāng)感光材料處于外電場(chǎng)中時(shí)，在電場(chǎng)力的作用下，感光材料分子中的正、負(fù)電荷中心將發(fā)生相對(duì)位移，產(chǎn)生極化電荷。這種在外電場(chǎng)作用下，在感光材料中產(chǎn)生極化電荷的現(xiàn)象，叫做感光材料的極化。外電場(chǎng)越強(qiáng)，感光材料被極化的程度就愈高。由于感光材料分子中各原子之間的相互結(jié)合能本來(lái)就相對(duì)較弱，在電場(chǎng)力的作用下，就更容易發(fā)生分解，故在電場(chǎng)力的作用下被極化的感光材料會(huì)降低其發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率。靜電感光現(xiàn)象的發(fā)生，與膠片是否會(huì)發(fā)生對(duì)外放電無(wú)必然的因果關(guān)系，即使膠片不對(duì)外放電，只要作用于感光材料的外電場(chǎng)作用較強(qiáng)，就依然會(huì)令膠片產(chǎn)生靜電感光。
無(wú)規(guī)律的靜電感光現(xiàn)象會(huì)破壞膠片的感光成像，因此，在日常生活中，人們總是盡可能地避免使膠片帶電。但水能覆舟，也能載舟。如果通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握了各種膠片在一定溫度下受到不同強(qiáng)度的外電場(chǎng)作用時(shí)發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率，我們就可以利用電場(chǎng)作用使感光材料在紅外線(xiàn)、微波、超短波等各種波段的電磁波作用下都能夠感光成像。
在沒(méi)有電場(chǎng)作用的情況下能夠發(fā)生光化離解反應(yīng)的化合物，受到化合物分子中各原子之間的相互結(jié)合能的限制，能夠用來(lái)作為感光材料的化合物是很少的，由于能夠用來(lái)作為感光材料的化合物品種有限，也限制了我們對(duì)各種膠片在品種和質(zhì)量上的開(kāi)發(fā)和提高。當(dāng)化合物處于外電場(chǎng)中時(shí)，能夠發(fā)生光化離解反應(yīng)的化合物相對(duì)地較多一些，只要電場(chǎng)作用較強(qiáng)，即使是較穩(wěn)定的化合物也能夠迅速發(fā)生光化離解反應(yīng)。這使得我們可以將相對(duì)較多地化合物歸入感光材料，即使該化合物在非極化狀態(tài)下不能夠迅速發(fā)生光化離解反應(yīng)。感光材料在品種上的增多必然會(huì)對(duì)各種膠片的開(kāi)發(fā)帶來(lái)有益的影響，使我們得以生產(chǎn)出各種具有更高清晰度的膠片。
超短波的頻率遠(yuǎn)低于熱輻射的頻率，為避免膠片在發(fā)生超短波感光成像時(shí)被熱輻射感光，必需在曝光盒外部過(guò)濾掉各種波長(zhǎng)短于超短波的電磁輻射，方法之一是將曝光盒置于液氦或液氮之中，液氦或液氮不吸收超短波，并可降低膠片及附近零部件的熱輻射強(qiáng)度，使膠片得以避免或減輕所受到的熱輻射作用，尤其是不均勻的熱輻射作用。
令待曝光膠片的感光材料極化的電場(chǎng)是由安裝固定在曝光盒內(nèi)一個(gè)表面光滑的平板產(chǎn)生的，平板的面積要大于膠片待曝光部分的面積，這將有利于膠片上感光材料層的均勻極化。將待曝光膠片平行于平板放置，周?chē)荒苡锌墒蛊桨迳纤鶐щ姾煞植疾痪牧悴考?，以盡可能地使膠片上的感光材料受到基本一致的外電場(chǎng)作用，處于基本相同的極化狀態(tài)。由于膠片上感光材料層的厚度很薄，由此而造成的極化不均勻程度是很小的，不會(huì)影響超短波的感光成像。當(dāng)我們通過(guò)電器控制系統(tǒng)升高平板上電勢(shì)時(shí)，處于平板附近待曝光膠片就會(huì)受到平板上多余電荷電場(chǎng)的作用，使膠片上的感光材料在外電場(chǎng)作用下被極化，進(jìn)而降低其發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率，令膠片在超短波的照射下發(fā)生光化離解反應(yīng)，感光成像。
極強(qiáng)的電場(chǎng)作用可以分解許多種化合物，如果感光材料受到的電場(chǎng)作用極強(qiáng)，即使是在沒(méi)有熱輻射作用的情況下，感光材料也會(huì)在極強(qiáng)的電場(chǎng)作用下被分解掉。令膠片發(fā)生電場(chǎng)感光的電場(chǎng)強(qiáng)度不僅與感光材料的溫度有關(guān)，而且與感光材料的成份有關(guān)，對(duì)于不同的感光材料，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解各種膠片在一定溫度下受到不同強(qiáng)度的外電場(chǎng)作用時(shí)發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率，具體實(shí)驗(yàn)時(shí)可先通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定其發(fā)生電場(chǎng)感光時(shí)平板上電勢(shì)的量值，然后再在這一電勢(shì)量值的附近范圍內(nèi)確定其可發(fā)生超短波感光成像的各種相關(guān)量值。
不同的感光材料在外電場(chǎng)作用下發(fā)生光化離解反應(yīng)在不同的波段其感光敏感性是不同的，且感光敏感性還與膠片的感光材料中的其它原料成份有關(guān)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定對(duì)超短波波段感光敏感的感光材料中的其它原料成份。
與傳統(tǒng)的感光成像一樣，如果膠片在外電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的極化電荷對(duì)外放電，也會(huì)令膠片產(chǎn)生樹(shù)枝狀黑色條紋或斑狀靜電斑痕，破壞膠片的感光成像。因此，避免使膠片在外電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的極化電荷對(duì)外放電，是能否實(shí)現(xiàn)超短波感光成像的關(guān)鍵因素之一。避免極化電荷對(duì)外放電的措施包括穩(wěn)定平板上的電勢(shì)，令膠片附近沒(méi)有導(dǎo)電材料等，必要時(shí)也可對(duì)膠片本身從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行防止極化電荷放電處理，當(dāng)膠片離開(kāi)電場(chǎng)后，極化電荷會(huì)自行消失。此外，摩擦產(chǎn)生的靜電也會(huì)破壞超短波的感光成像，也要盡可能地避免使膠片受到摩擦作用。
有事實(shí)表明，壓力也是一種可改變感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率的作用形式，當(dāng)膠片受到較高的壓力作用時(shí)，也會(huì)發(fā)生在暗室內(nèi)令膠片曝光的現(xiàn)象。根據(jù)這一現(xiàn)象，利用浸泡曝光盒的液氦或液氮通過(guò)液壓輸送系統(tǒng)將壓力作用傳遞至膠片上，由于流體的壓力作用可以均勻地傳遞至膠片的每一點(diǎn)，故也可利用壓力作用補(bǔ)充調(diào)整感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率，以便于獲得更高清晰度的成像，或者是減少單純依賴(lài)電場(chǎng)調(diào)整感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率所帶來(lái)的可能存在的不利因素的影響。
用于聚焦超短波的攝像裝置的聚焦系統(tǒng)在原理上同天文望遠(yuǎn)鏡的聚焦系統(tǒng)基本原理是一樣的，不同之處在于超短波攝像裝置的鏡頭必須能夠透過(guò)超短波，其鏡片不一定非用傳統(tǒng)的光學(xué)鏡片，用于控制膠片曝光時(shí)間的快門(mén)則需用可反射超短波的金屬材料制造。
權(quán)利要求
1.一種利用攝像裝置令超短波感光成像的方法，其特征在于它是令攝像裝置的曝光盒處于超低溫狀態(tài)，利用可透射超短波的材料過(guò)濾掉各種可進(jìn)入曝光盒的可見(jiàn)光和熱輻射，在曝光盒內(nèi)安裝有一塊表面光滑的平板，所述平板通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)及電器控制系統(tǒng)與電源的一極相連接，通過(guò)電器控制系統(tǒng)可使平板帶電及調(diào)控平板上電勢(shì)的高底，所述曝光盒中待曝光的膠片平面平行于平板放置，當(dāng)平板通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)及電器控制系統(tǒng)帶電后，其電場(chǎng)作用使平行于平板放置的待曝光膠片上的感光材料被極化，將感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率降低至超短波頻段，當(dāng)超短波通過(guò)攝像系統(tǒng)的相關(guān)裝置被聚焦到膠片上時(shí)，即令膠片發(fā)生光化離解反應(yīng)，感光成像。
2.按照權(quán)力要求1所述的一種利用攝像裝置令超短波感光成像的方法，其特征在于所述曝光盒處于超低溫狀態(tài)是通過(guò)將曝光盒浸泡在液氦或液氮之中來(lái)維持的，液氦或液氮由液壓輸送系統(tǒng)從其生產(chǎn)或儲(chǔ)存裝置中輸送至曝光盒處，所述液壓輸送系統(tǒng)可使膠片受到流體介質(zhì)的壓力作用，壓力作用的量值可通過(guò)液壓輸送系統(tǒng)調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用攝像裝置令超短波感光成像的方法,它是令攝像裝置的曝光盒處于超低溫狀態(tài),當(dāng)曝光盒內(nèi)一塊表面光滑的平板帶電后,其電場(chǎng)作用使平行于平板放置的待曝光膠片上的感光材料被極化,將感光材料發(fā)生光化離解反應(yīng)的閾值頻率降低至超短波頻段,當(dāng)超短波通過(guò)攝像系統(tǒng)的相關(guān)裝置被聚集到膠片上時(shí),即令膠片發(fā)生光化離解反應(yīng),感光成像。其目的是利用該方法觀(guān)測(cè)包括隱形的軍用飛行器在內(nèi)的各種飛行器、在太空中人造衛(wèi)星以及地面或海上各種可反射超短波信號(hào)的目標(biāo)的信號(hào)特征和方位,并具有極強(qiáng)的抗干擾能力。
文檔編號(hào)G03B42/00GK1273371SQ00109650
公開(kāi)日2000年11月15日 申請(qǐng)日期2000年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月20日
發(fā)明者馬龍 申請(qǐng)人:馬龍